新たなモデルによると、赤道付近ではなく南大洋で海洋施肥を行えば、食物連鎖を損なうことなく大気中から炭素を取り除ける可能性があります。

文：Anthropocene Team
2026年８月13日

地球の海洋は気候変動との戦いにおける重要な味方です。海洋は、人間活動によって排出される二酸化炭素の約3分の1を吸収しています。多くの研究者は現在、大気中から二酸化炭素を取り除く海洋の能力を高める方法を研究しています。

その方法の一つとして提案されているのが、海洋に鉄分を投入することです。これによって、植物プランクトンと呼ばれる、太陽光を利用して食物を作る微小な植物のような生物が大量発生し、大気中から大量の二酸化炭素を取り込むことが期待されます。

しかし、学術誌 『Nature』 に掲載された研究によると、海洋鉄施肥（Ocean Iron Fertilization：OIF）を行う場所によって、その効果は大きく異なります。この二酸化炭素除去（CDR）の手法には、意図しない副作用が生じる可能性があり、その生態系への影響や効果は、どこで実施するかによって左右されます。

カリフォルニア大学アーバイン校（UCI）の研究チームは、赤道付近ではなく、より高緯度の海域でOIFを実施することで、二酸化炭素の除去効果を維持しながら、環境への影響を抑えられる可能性があることを明らかにしました。

「中央太平洋は、深刻な生態学的リスクがあるため、OIFの実施場所として避けるべきだ。一方、南大洋は、数十年単位で見た場合、炭素隔離と生態学的リスクのバランスという点で最も適した場所となる可能性がある」と、UCIの地球システム科学科のJun Yu氏は述べています。

人工的なOIFは、単なる理論上の概念ではないとYu氏は述べています。過去には、研究者たちが実際の海域で実証実験を行っています。しかし、こうした短期的なOIF実験は、「鉄が海洋の特定の地域における植物プランクトンの成長を制限している栄養素なのか」を確認することを目的としており、「気候変動対策として利用することを目的としたものではなかった」と指摘しています。

気候変動対策として機能させるためには、OIFをより大規模に、そしてより長期間にわたって実施する必要があります。しかし、それによって、生物多様性の喪失、酸素極小層（oxygen minimum zone）の拡大、魚類の生息環境への影響など、意図しない環境への影響が生じる可能性があります。これは、海洋に追加された鉄によって、水中の栄養塩が枯渇してしまう可能性があるためです。その結果、魚や大型の海洋生物の餌となる微小な生物である動物プランクトンが減少する可能性があります。

Yu氏、J. Keith Moore氏、Adam Martiny氏らの研究チームは、どの海域であれば効率的かつ長期的な二酸化炭素除去を実現できるのか、そしてその場合にどのような生態学的影響が生じるのかを明らかにしようとしました。研究チームは、海洋鉄施肥モデルを用いて、10の海洋バイオームを対象に、60年間にわたる鉄施肥の効果と生態系への影響を分析しました。

研究チームは、OIFによって大気中の二酸化炭素を最大5.3 ppm、年間では0.70ギガトンの二酸化炭素に相当する量まで除去できることを明らかにしました。また、プランクトンの大規模な増殖が発生し、二酸化炭素除去の効果が最も高かった海域は、南大洋と赤道太平洋であることも分かりました。

しかし、赤道付近では、この手法によって栄養塩が枯渇しました。赤道太平洋の海域の0.35%に鉄施肥を行うと、動物プランクトンが少なくとも10%減少しました。一方、南大洋の0.2%に施肥した場合には、動物プランクトンが10%増加しました。

「次のステップとしては、OIFが漁業に与える影響を調べることだ。そのために、南大洋のより多くの場所を対象として追加のモデル実験を行い、その効果とリスクを検証する必要がある」とYu氏は述べています。

出典：Jun Yu et al. Climate benefit and ecological cost trade-offs for ocean iron fertilization. Nature, 2026.
画像：NASA Earth Observatory